新四足机器人 Simba 但是原型机：这次我想试试 2DOF 腿！

历史文章：首发于 2026-05-23，原文见 微信公众号。文中版本、产品状态、价格、下载链接和命令可能已变化，实施前请以当前资料为准。

Simba 是一台处于原型阶段的 2DOF 四足机器人。它不是已有六足或蜘蛛式四足的换壳，而是用于验证受限工作空间、ESP-SR 离线语音识别，以及 AI 辅助固件架构设计的新平台。

当前原型进度

机械、电路、装配和固件已经形成第一版闭环，但仍有明显问题需要修正：

• 内部空间不足，舵机线接入后机盖无法完全闭合；
• 原设计的部分 M3 紧固件暂用 M2.5 替代，转轴偏松；
• 两种外壳颜色只是为了并行打印，不是最终配色；
• 命令词识别链路已工作，但灵敏度仍需优化。

硬件控制板已经针对电源和接头布局重新设计。舵机、超声波和显示屏接头本身占据空间，线材弯折还需要额外余量；PCB 布局如果忽略装配空间，再紧凑的外壳也无法闭合。

当前固件已包含动作队列、运动控制、Web 控制台、OLED 表情、音频播放、超声波测距和离线命令词识别。

2DOF 腿为什么简单又反直觉

三自由度腿可以相对独立地规划足端三维位置，例如令横向坐标保持不变，用前后方向和高度构造抬腿轨迹。

Simba 每条腿只有两个自由度。当前后位置与高度确定后，横向位置无法再独立指定，而是由机构几何关系自然决定。这会导致机器人前进时出现一定的左右回晃。

这不是简单的“轨迹没有调好”，而是 2DOF 工作空间的结构特性。减小步幅和优化足端轨迹可以缓解，但不能像 3DOF 腿那样任意指定理想三维轨迹。

这种限制也正是平台的教学价值：用更少的执行器观察机构几何、可达空间和步态稳定性的关系。

硬件与交互配置

OLED 用于显示表情，为纯机械结构增加角色感。OLED 表情借鉴开源机器人 Samee 的方案，如下图所示。

当前真机能够完成前进、后退、左右转向，以及坐下、站起、鞠躬、跳舞和摇摆等动作，同时提供 Web 控制、舵机校准、表情、音效和预置语音播放。

离线语音采用稳定意图

Simba 使用 ESP-SR 处理唤醒和有限命令词，不是开放式大模型对话。“跳舞”“前进”“坐下”“鞠躬”“电量状态”等命令先映射为稳定 intent，再进入统一动作或脚本路径。

这条方案能力范围较窄，但不依赖开放式生成结果，更适合离线小型机器人。语音只负责触发明确意图，底层动作仍由固件中的确定性控制路径执行。

AI 辅助开发能做什么

Simba 是开发过程中较早让 AI 深度参与软件架构设计的机器人。AI 对模块边界、FreeRTOS 任务组织、Web API 收敛和 ESP-SR 链路接入提供了有效帮助，也加快了代码骨架搭建。

但机器人故障往往跨越软硬件：供电不稳、线序错误、接头干涉、舵机方向、麦克风幅度和模型分区都可能表现为“软件不工作”。开发者仍需读取现场证据、缩小故障范围，并对硬件安全负责。AI 能提高推进速度，不能替代工程判断。

下一轮迭代

机械部分将重新分配内部空间并匹配紧固件；硬件部分等待新版控制板验证电源、接口与装配；软件部分继续调整步态、表情、音频联动和命令词识别。

后续还计划探索更接近机器狗形态的 MG90S 平台，先用低成本舵机深入验证运动学和程序结构，再评估更高性能舵机或无刷执行器。

当前 Simba 仍是原型机。现阶段最重要的不是增加更多功能，而是先解决装配空间、关节间隙、供电和语音可靠性，形成一套可重复验证的硬件与软件基线。